Положение изменилось в начале 17 в., когда французский король Генрих IV попытался привлечь к организации поселений в долине реки Св.Лаврентия купцов из Руана и Сен-Мало. Колонизацию Канады возглавил путешественник и географ Самюэль де Шамплен. В 1603 экспедиция с его участием посетила страну и приступила к широкому обмену европейских товаров на меха. В 1605 Шамплен основал поселение Пор-Руаяль (ныне Порт-Ройал) на побережье зал. Фанди, дав этой местности название Акадии (ныне Новая Шотландия). В 1608 он отплыл вверх по эстуарию Св.Лаврентия и основал форт Квебек, через который велась торговля пушниной. Затем Шамплен начал систематическое исследование всего бассейна р.Св.Лаврентия. Французам удалось заключить союз с индейскими племенами гуронов и алгонкинов, которые поставляли им пушнину. Зато их отношения с ирокезами со времени первого столкновения в 1608 были враждебными.
В 1612 принц Конде был назначен вице-королем Новой Франции, а тот назначил Шамплена своим представителем в Канаде. В колонизацию Канады включились купеческие компании (Канадская, Монморанси), а также католическая церковь. Французы начали вмешиваться в выборы индейских вождей, стравливали между собой различные племена и побуждали их продавать пушнину французским торговцам. Постепенно трапперы и т.н. «лесные бродяги» продвигались все дальше в глубь континента. Их усилиями торговля пушниной распространилась на всю территорию вплоть до истоков Миссисипи. Купеческие компании, получившие королевские концессии, интересовались, в первую очередь ей, а не развитием сельскохозяйственных поселений. Чтобы укрепить французскую власть, кардинал Ришелье учредил в 1627 Компанию Новой Франции, передав в ее ведение всю территорию от Флориды до Полярного круга и от Флориды до Великих озер. Владение могло быть поделено на сеньории, создавались крупные феодальные поместья. В 1642 был основан город Монреаль, который контролировал всю меховую торговлю колонии с внутренними областями континента.
После смерти Шамплена (1635) колонизация проходила в основном под контролем членов Общества Иисуса (иезуитов). Они пытались обратить индейцев в христианство, основывали миссии и добились запрещения для протестантов селиться в Канаде.
Не желая отставать от Франции, освоением Канады занялись и англичане. Еще в 1583 Ньюфаундленд был объявлен английской колонией (губернатор назначен в 1729). В 1610 английские корабли уже бороздили Гудзонов залив и залив Джемса. В 1627 была основана британская колония Новая Шотландия, и население британских и голландских владений в Северной Америке значительно превышало число французских колонистов. В 1629–1632 англичане захватывали Новую Францию, а в 1654 пытались вытеснить французов из Акадии. Англичане и голландцы поддерживали врагов французов – ирокезов.
Европейская колонизация нанесла значительный ущерб индейскому населению Канады. Оно страдало от распространения алкогольных напитков и болезней, завезенных из Европы, массами гибло в войнах, ставших куда более кровопролитными из-за использования оружия, поставленного европейцами. К 1867 число индейцев на территории Канады сократилось на две трети.
Поощряемые голландцами и англичанами, ирокезы громили католические миссии, в 1648 устроили массовое истребление гуронов и в течение 12 лет непрерывно нападали на Монреаль.
Феодально-купеческая колонизация Канады оказалась неэффективной, и в 1663 ее территория была объявлена королевской провинцией под управлением Верховного совета (с участием губернатора, интенданта, епископа и ряда др. должностных лиц). Европейское население колонии стало расти быстрее. Королевский интендант Жан Талон поощрял рождаемость, заселение и развитие ремесел. В Канаде была внедрена французская феодальная система землевладения, а крестьяне (абитаны) несли повинности в пользу сеньоров. Огромные территории были пожалованы католической церкви, в руках которой находилось также образование.
Скупка пушнины оказывалась гораздо выгоднее, чем занятие земледелием при сеньориальной системе, и многие французы предпочитали жизнь бродячих торговцев и авантюристов, проникая все дальше вглубь континента. Уже в 1673 торговый отряд Луи Жолье достиг Миссисипи и исследовал ее, в 1682 шевалье де Ла Саль добрался до ее устья, а в 1699 французы основали колонию на побережье Мексиканского залива. Теперь их колониальные владения простирались с севера на юг от Гудзонова до Мексиканского залива.
В противовес французам начала консолидировать свои владения и Англия. В 1670 была учреждена английская Компания Гудзонова залива, провозгласившая свою власть над всеми окрестными территориями. В долине р.Гудзон англичане в 1664 вытеснили голландцев и заключили союз с ирокезами. Губернатор Канады граф де Фронтенак в 1670–1690-х сумел разбить ирокезов и организовал нападения на английские поселения и укрепления в Новой Англии и районе Гудзонова залива. Боевые действия в Северной Америке шли с переменным успехом; Рисвикский мир (1697) не принес победы ни одной из сторон.
Но общее соотношение сил между Англией и Францией постепенно все больше склонялось в сторону первой. В ходе войны за Испанское наследство (1701–1713) англичане захватили Пор-Руайяль, а по Утрехтскому миру (1713) Франция была вынуждена уступить Англии район Гудзонова залива и Акадию, ставшую Новой Шотландией. После этого французы приступили к укреплению оставшихся владений. Они возвели мощную крепость Луисбур на о.Кейп-Бретон, форты Краун-Пойнт и Тайкондерога южнее долины Св.Лаврентия и цепь торговых факторий до р.Саскачекван. Но это уже не спасло французскую колониальную империю в Северной Америке, которая по своему развитию все больше отставала от британской. К середине 18 в. в британских североамериканских владениях жило ок. 2 млн. человек, а число французов составляло всего 80 тыс.
Последующие войны привели к падению колониального владычества Франции. Во время Войны за австрийское наследство (1740–1748) англичане захватили Луисбур, но в 1748 вернули его Франции. В 1754 в Северной Америке начались широкие военные действия между англичанами, с одной стороны, французами и союзными им индейцами, с другой. Они совпали с Семилетней войной в Европе (1756–1763). Французы упорно сопротивлялись, но в конце концов, уступая превосходящим британским силам, в 1760 Новая Франция капитулировала. По Парижскому мирному договору 1763 Франция признала Канаду британским владением.